DE69535106T2

DE69535106T2 - DATA TRANSMISSION METHOD, DEVICE FOR FIXED TERMINAL AND MOVABLE TERMINAL

Info

Publication number: DE69535106T2
Application number: DE69535106T
Authority: DE
Inventors: Ilkka Keskitalo; Risto Uola
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1995-02-17
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2015-02-18
Also published as: AU1709495A; US5920553A; CN1106087C; FI98332B; JPH09510057A; ES2268689T3; NO963638L; EP0748541A1; CN1142295A; AU690218B2; WO1995024771A2; FI940981A0; NO963638D0; EP0748541B1; WO1995024771A3; FI940981A; DE69535106D1; FI98332C; ATE333166T1

Abstract

PCT No. PCT/FI95/00083 Sec. 371 Date Jul. 29, 1996 Sec. 102(e) Date Jul. 29, 1996 PCT Filed Feb. 17, 1995 PCT Pub. No. WO95/24771 PCT Pub. Date Sep. 14, 1995A base station equipment, mobile station and data transmission method in a digital CDMA cellular radio network, in which base stations communicate with mobile stations located in an area. Each mobile station can have a duplex connection with more than one of the base stations simultaneously. Signals transmitted from more than one of the base stations can be combined in a respective mobile station. A signal received from a mobile station in more than one of the base stations can be combined in a base station controller. In the network, traffic channel transmission is carried out by using a predetermined frame structure. Cellular network frames of different types are transmitted between respective ones of the base stations and the mobile stations over radio paths. To simplify the structure of the base station equipment, the type of frame being transmitted is indicated by a predetermined frame identifier. If the frame identifiers of the frames received simultaneously via several paths are similar, the frames are combined, but if the frame identifiers are different, the frames are not combined.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Datenübertragungsverfahren in einem digitalen CDMA zellulären Funknetz bzw. Mobilfunknetz, in welchem Basisstationen mit den Mobilstationen kommunizieren, die sich in ihrem Gebiet befinden, in welchem eine Mobilstation eine Duplex-Verbindung mit mehr als einer Basisstation gleichzeitig aufweisen kann; und in welchem Signale, die von mehr als einer Basisstation übertragen werden, in einer Mobilstation kombiniert werden können; und in welchem ein Signal, das von einer Mobilstation in mehr als einer Basisstation empfangen wird, in einer Basisstationssteuerung bzw. einem Basissteuerungs-Controller kombiniert werden kann, und in welchem Netz die Verkehrskanalübertragung unter Verwendung einer vorbestimmten Rahmenstruktur ausgeführt wird, und in welchen zellulären Netz Rahmen von verschiedener Art zwischen einer Basisstation und Mobilstationen über dem Funkweg übertragen werden.The The present invention relates to a data transmission method in one digital CDMA cellular Radio network in which base stations with the mobile stations Communicate in their area, in which a mobile station a duplex connection with more than one base station at a time can have; and in which signals transmitted from more than one base station be combined in a mobile station; and in which a signal from a mobile station in more than one Base station is received, in a base station control or a base control controller can be combined, and in which network the traffic channel transmission is executed using a predetermined frame structure, and in what cellular Network framework of various kind between a base station and Mobile stations over transmitted to the radio path become.

CDMA ist ein Vielfachzugriffsverfahren, das auf der Spreizspektrumtechnologie basiert und das in letzter Zeit in zelluläre Funksystemen zusammen mit bisherigen FDMA- und TDMA-Systemen angewandt wird. CDMA hat verschiedene Vorteile gegenüber den bisherigen Verfahren, wie spektrale Effizienz und die Einfachheit der Frequenzplannung.CDMA is a multiple access method based on spread spectrum technology based and recently in cellular radio systems together with previous ones FDMA and TDMA systems is applied. CDMA has several advantages over the Previous methods, such as spectral efficiency and simplicity frequency planning.

In einer typischen Mobiltelefonumgebung breiten sich die Signale zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation entlang verschiedener Pfade zwischen dem Übertragungseinheit und dem Empfänger aus. Diese Mehrwegausbreitung ist vornehmlich wegen der Reflexion des Signals von dem umgebenden Oberflächen. Signale, die sich entlang verschiedener Pfade ausgebreitet haben, kommen an dem Empfänger, wegen ihrer unterschiedlichen Ausbreitungsverzögerungen, zu verschiedenen Zeitpunkten an. CDMA unterscheidet sich vom konventionellen FDMA und TDMA, indem Mehrwegausbreitung verwendet werden kann, um ein Signal zu empfangen. Der Empfänger, der im Allgemeinen in den CDMA-Systemen verwendet wird, ist eine sogenannter Rake-Empfänger, der aus einem oder mehreren Rakezweigen besteht. Jeder Zweig ist eine unabhängige Empfängereinheit, deren Funktion es ist, eine empfangene Signalkomponente zu komponieren bzw. zu verfassen und zu demodulieren. Jeder Rakezweig kann angepasst werden, um mit einer Signalkomponente, die entlang einer individuellen Weges ausgebreitet wurde, synchronisiert bzw. abgestimmt zu werden, und in einem konventionellen CDMA-Empfänger werden die Signale des Empfangszweiges vorzugsweise kombiniert, wodurch eine Signal von guter Qualität erreicht wird.In In a typical mobile phone environment, the signals propagate a base station and a mobile station along different Paths between the transmission unit and the receiver out. This multipath propagation is mainly due to the reflection the signal from the surrounding surfaces. Signals that go along different paths have come to the receiver, because of their different propagation delays, to different At times. CDMA differs from conventional FDMA and TDMA by allowing multipath propagation to be used Receive signal. The recipient, which is generally used in the CDMA systems is one so-called rake receiver, which consists of one or more rake branches. Every branch is an independent one Receiver unit whose function is to compose a received signal component or to write and demodulate. Each rake branch can be customized be to use a signal component that is along an individual Way was spread, to be synchronized or tuned, and in a conventional CDMA receiver the signals of the reception branch are preferably combined, whereby a signal of good quality is achieved.

Die von den Zweigen empfangenen Signalkomponenten eines CDMA-Empfängers können von einer oder mehreren Basisstationen übertragen werden. In letzterem Fall ist es eine Frage der sogenannten Makrodiversität, d. h. eine Art von Diversität, durch die die Qualität der Verbindung zwischen einer Mobilstation und einer Basisstation gesteigert werden kann. In CDMA zellulären Funknetzen wird Makrodiversität, die auch mit dem Ausdruck „Soft Handover" bezeichnet wird, verwendet, um den Betrieb der Leistungssteuerung in den Randgebieten der Basisstationen zu gewährleisten und um glatte Handovers zu ermöglichen.The received from the branches signal components of a CDMA receiver can from a or multiple base stations become. In the latter case, it is a matter of so-called macrodiversity, i. H. a kind of diversity, through the quality the connection between a mobile station and a base station can be increased. In CDMA cellular radio networks will be macrodiversity, too with the expression "soft Handover " is used to the operation of power control in the peripheral areas to ensure the base stations and to enable smooth handovers.

In einer Makrodiversität kommuniziert eine Mobilstation mit zwei oder mehr Mobilstationen gleichzeitig. Die gleiche Information wird über alle Verbindungen gleichzeitig übertragen. Die Basisstationen bauen keine unabhängigen Signalisierungsverbindungen mit den Mobilstationen auf, sondern alle Signalisierungsverbindungen müssen von einem gewöhnlichen Vermittlungsknoten ausgehen. Die Verlässlichkeit der Verbindung zwischen einer Mobilstation und einem Basisstationssystem basiert auf einer kombinierten Verlässlichkeit von verschiedenen Basisstationsverbindungen.In a macrodiversity A mobile station communicates with two or more mobile stations simultaneously. The same information is about transmit all connections at the same time. The base stations do not build independent signaling links with the mobile stations on, but all signaling links have to from an ordinary one Switching node go out. The reliability of the connection between a mobile station and a base station system is based on a combined reliability from different base station connections.

In den bekannten CDMA-Systemen muss die Kombination von Signalisierungsnachrichten und Benutzerdaten (Sprache oder Datensignale) auf einem Verkehrskanal ähnlich über alle Makrodiversitäts-Verbindungen sein. Der Verkehr zwischen verschiedenen Basisstationen und einer Mobilstation muss daher über alle Verbindungen identisch sein. Wenn das nicht der Fall wäre, wäre es den Mobilstationen nicht möglich, verschiedene Signale zu kombinieren, und davon wäre die Makrodiversität überhaupt nicht begünstigt. Deshalb muss das Multiplexen und Demultiplexen der Signalisierung und der aktuellen Benutzerdaten gemäß den heutigen Verfahren an einem allgemeinen Standort stattfinden.In The known CDMA systems must have the combination of signaling messages and user data (voice or data signals) on a traffic channel similar over all Macrodiversity connections be. The traffic between different base stations and one Mobile station must therefore over all connections are identical. If that were not the case, it would be the Mobile stations not possible combining different signals, and of that would be the macro diversity at all not favored. Therefore, the multiplexing and demultiplexing of the signaling and the current user data according to the current methods take place in a general location.

Im Falle eines GSM-artigen Netz ist dies durch 1 dargestellt. Die Figur zeigt drei Basisstationen BTS1, BTS2 und BTS3, die mit einer Mobilstation MS kommunizieren. Das Signal, das von einer Basisstation empfangen wird, wird entlang Leitung 11a–11c an die Basisstationssteuerung BSC übertragen, in der die Signalisierungsinformationen und die aktuellen Daten gedemultiplexet werden. Die Signalisierung wird über die Signalisierungseinheit 10 an die MSC entlang einer getrennten Leitung 13 angewandt und die Sprache wird über eine Codeumsetzer-Einheit TRAU weiter zu der MSC entlang einer getrennten Leitung 14 übertragen. In dieser Lösung sind die Basisstationen lediglich Übertragungs-/Empfänger-Einheiten ohne Signalverarbeitung und Intelligenz. Die Einheiten, die mit Intelligenz bereitgestellt werden, sind innerhalb der BSC konzentriert, weshalb die BSC-Struktur kompliziert und schwer zu implementieren ist. Die Leitungen 12a–12c stellen Signalisierungsverbindungen von der BSC mit den Basisstationen BTS1, BTS2, BTS3 dar, wobei es der BSC möglich ist, jeder BTS Befehle entlang dieser Leitungen zu geben. Die Signalisierung, die über diesen Weg übertragen wird, kann jedoch nicht weiter auf die Mobilstation MS angewandt werden, wie in einem konventionellem GSM-System, sondern die Signalisierung, die für eine Mobilstation vorgesehen ist, muss über die TRAU-Einheit angewandt werden, damit sie mit Sprache auf eine zentralisierte Weise gemultiplext werden kann. Die mit den bekannten Verfahren implementierten CDMA-BSC würde daher beträchtlich von den Basisstationsteuerungen der heutigen GSM-Netze abweichen.In the case of a GSM-like network this is through 1 shown. The figure shows three base stations BTS1, BTS2 and BTS3 communicating with a mobile station MS. The signal received by a base station goes along line 11a - 11c to the base station controller BSC in which the signaling information and the current data are demultiplexed. The signaling is via the signaling unit 10 to the MSC along a separate line 13 is applied and the voice is transmitted via a transcoder unit TRAU to the MSC along a separate line 14 transfer. In this solution, the base stations are merely transceiver units without signal processing and intelligence. The units provided with intelligence are concentrated within the BSC, which makes the BSC structure complicated and difficult to implement. The wires 12a - 12c provide signaling compounds from the BSC with the Ba sions BTS1, BTS2, BTS3, where the BSC is able to give each BTS command along these lines. However, the signaling that is transmitted over this path can not be further applied to the mobile station MS, as in a conventional GSM system, but the signaling provided for a mobile station must be applied via the TRAU unit, thus it can be multiplexed with speech in a centralized manner. The CDMA BSC implemented with the known methods would therefore deviate considerably from the base station controllers of today's GSM networks.

US 4926420 offenbart eine flexible Rahmenstruktur für ISDN und lokale Netze. US 4926420 discloses a flexible framework for ISDN and local area networks.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die Probleme, die mit der oben beschriebenen Lösung verknüpft sind, zu umgehen. Mit der Verwendung der Lösung der Erfindung ist es zum Beispiel möglich GSM-artige Signalisierung zwischen einer Basisstation und einer Basisstationssteuerung in einem GSM-artigen CDMA-Netz zu verwenden. Bei einer Situation, bei der Makrodiversität verwendet wird, ist es auch möglich nur eine Basisstation zur Übertragung von Signalisierungsinformationen zu verwenden, während die anderen Basisstationen nur Benutzerdaten übermitteln. Das Ziel ist es, eine Anordnung bereitzustellen, in dem sich die BTS mit dem Multiplexen von Sprache und Signalisierung befassen und die Codierung der Sprache in einer uneingeschränkteren Weise in dem Netz angesiedelt sein kann.The Object of the present invention is therefore to solve the problems with the solution described above connected are to get around. With the use of the solution of the invention, it is for Example possible GSM-type signaling between a base station and a Base station control in a GSM-like CDMA network to use. In a situation where macrodiversity is used, so it is possible only one base station for transmission of signaling information while using the other base stations only submit user data. The aim is to provide an arrangement in which the BTS deal with the multiplexing of voice and signaling and the coding of the language in a more unrestricted Can be located in the network.

Dies wird durch das in der Einleitung beschriebenen Datenübertragungsverfahren erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in den zu übertragenen Rahmen die Art des beteiligten Rahmens durch einen vorbestimmten Rahmenbezeichner angezeigt wird, und wenn die Rahmenbezeichner der gleichzeitig über verschiedene Wege empfangenen Rahmen die gleichen sind, werden die Rahmen kombiniert, und wenn die Rahmenbezeichner unterschiedlich sind, werden die Rahmen nicht kombiniert.This is achieved by the data transfer method described in the introduction achieved, which is characterized in that in the transferred Frame the type of frame involved by a predetermined Frame identifier is displayed, and if the frame identifier of the same time over different The received frames are the same, the frames are combined, and if the frame identifiers are different, the frames become not combined.

Die Erfindung betrifft auch eine Basisstationseinrichtung in einem digitalen CDMA zellulärem Funknetz, wobei die Einrichtung ein oder mehrere Übertragungseinheiten und eine Basisstations-Steuerung umfasst, die eine oder mehrere Basisstations-Übertragungseinheiten steuert, deren Basisstations-Einheiten mit den Mobilstationen, die in ihrem Bereich angeordnet sind, kommunizieren; und in deren Netz eine Mobilstation eine Duplexverbindung mit mehr als einer Basisstations-Übertragungseinheit gleichzeitig haben kann, und in deren Netz Signale, die von mehr als einer Basisstationseinheit übertragen werden, in einer Mobilstation kombiniert werden können, und in der eine Basisstations-Einrichtung Mittel umfasst, zum vorzugsweisen Kombinieren eines Signals, das von einer Mobilstation in mehr als einer Basisstations-Einheit empfangen wird und in deren Netz die Verkehrskanal-Übertragung durch Verwendung einer vorausbestimmten Rahmenstruktur ausgeführt wird, und in deren Netz Rahmen von verschiedener Art zwischen einer Basisstations-Einrichtung und Mobilstationen über Funkweg zufällig übertragen werden. Die Basisstationseinrichtung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Basisstations-Übertragungseinheiten Mittel zum Anzeigen der Art des beteiligten Rahmens durch einen vorbestimmten Rahmenbezeichner in dem zu übermittelnden Rahmen umfassen, und dass die Basisstations-Übertragungseinheiten Mittel zur Identifizierung des Rahmenbezeichners des von einer Mobilstation übertragenen Rahmens umfassen.The The invention also relates to a base station device in a digital CDMA cellular radio network, wherein the device comprises one or more transmission units and a Base station control, which controls one or more base station transmission units, their base station units with the mobile stations operating in their area are arranged, communicate; and in its network a mobile station a duplex connection with more than one base station transmission unit simultaneously and in their network signals transmitted by more than one base station unit be combined in a mobile station, and in the one base station facility means for preferably combining a signal received from a Mobile station is received in more than one base station unit and in its network the traffic channel transmission through use a predetermined frame structure is executed, and in the network Frames of various kinds between a base station facility and mobile stations Radio transmitted randomly become. The base station device of the invention is characterized that the base station transmission units Means for indicating the type of frame involved by a comprise predetermined frame identifiers in the frame to be transmitted, and that the base station transmission units Means for identifying the frame identifier of the mobile station transmitted Frame include.

Die Erfindung betrifft eine Mobilstation in einem digitalen CDMA-Mobilfunknetz, in dem Basisstationen mit den Mobilstationen, die sich in ihrem Bereich befinden, kommunizieren, und in deren Netz eine Mobilstation eine Duplexverbindung mit mehr als einer Basisstations- Übertragungseinheit gleichzeitig haben kann, und in dem eine Mobilstation Mittel (34) zum Kombinieren von Signalen, die von mehr als einer Basisstation übertragen werden, umfasst; und in deren Netz ein Signal, das von einer Mobilstation in mehr als einer Basisstation empfangen wird, in einer Basisstations-Steuerung kombiniert werden kann; und in deren Netz die Verkehrskanal-Übertragung durch Verwendung von einer vorausbestimmten Rahmenstruktur ausgeführt wird; und in deren Netz Rahmen verschiedener Art zwischen einer Basisstation und Mobilstationen zufällig übertragen werden. Die Mobilstation der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass und die Mobilstation Mittel zum Anzeigen der Art des beteiligten Rahmens durch einen vorbestimmten Rahmenbezeichner in dem zu übermittelnden Rahmen, und Mittel zur Identifizierung des Rahmenbezeichners des von einer Basisstation übertragenen Rahmens und Mittel zum Kombinieren der gleichzeitig über bestimmte verschiedene Wege empfangenen Rahmen umfasst, wenn der Rahmenbezeichner des Rahmens der gleiche ist.The invention relates to a mobile station in a digital CDMA mobile network in which base stations communicate with the mobile stations located in their area and in whose network a mobile station can have a duplex connection with more than one base station transmission unit simultaneously, and in which a mobile station means ( 34 ) for combining signals transmitted from more than one base station; and in the network of which a signal received from a mobile station in more than one base station can be combined in a base station controller; and in the network of which the traffic channel transmission is performed by use of a predetermined frame structure; and in the network of which frames of various kinds are randomly transmitted between a base station and mobile stations. The mobile station of the invention is characterized in that and the mobile station comprises means for indicating the type of frame involved by a predetermined frame identifier in the frame to be transmitted, and means for identifying the frame identifier of the frame transmitted by a base station and means for combining the one simultaneously includes different ways received frames when the frame identifier of the frame is the same.

Das Datenübertragungsverfahren der Erfindung kann daher in einem digitalen zellulären Netz angewandt werden, in dem eine vorbestimmte Rahmenstruktur auf dem Verkehrskanal in der Bitübertragung verwendet wird. Diese Art von Übertragung basierend auf Rahmenstrukturen ist typisch für digitale Datenübertragung. In dem Verfahren der Erfindung schließen die zu übermittelnden Rahmen eine bestimmte Bit- oder Symbolsequenz ein, die die Art der beteiligte Rahmen anzeigt. Rahmen von verschiedener Art werden durch verschiedene Bezeichner bzw. Kennungen angezeigt. Zwei oder mehre Arten von diesen Bezeichnern können verwendet werden, abhängig davon, wie genau die Rahmen voneinander zu unterscheiden sein müssen. In dem einfachsten Fall ist es möglich, zum Beispiel ein Bit zu verwenden, um anzuzeigen, ob der Rahmen Signalisierungsinformation enthält oder nicht. Ein Signalisierungsrahmen kann konventionelle Anrufsteuernachrichten enthalten oder andere Daten, wie Kurznachrichten.The data transmission method of the invention can therefore be applied in a digital cellular network in which a predetermined frame structure is used on the traffic channel in the bit transmission. This type of transmission based on frame structures is typical for digital data transmission. In the method of the invention, the frames to be transmitted include a particular bit or symbol sequence indicating the type of frames involved. Frames of various types are indicated by different identifiers. Two or more types of these identifiers may be used, depending on how exactly the frames need to be distinguished. In the simplest In the case, for example, it is possible to use one bit to indicate whether the frame contains signaling information or not. A signaling frame may contain conventional call control messages or other data, such as short messages.

Im Folgenden wird die Erfindung detaillierter in Bezug auf die Beispiele gemäß der angefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denenin the Below, the invention will be described in more detail with reference to the examples according to the attached drawings be described in which

1 einen oben beschriebenen Teil eines GSM-artigen Netzes nach dem Stand der Technik unter Verwendung von CDMA zeigt, 1 shows a portion of a prior art GSM-like network described above using CDMA,

2 einen Teil eines GSM-artigen Netzes das CDMA verwendet zeigt, und das das Datenübertragungsverfahren der Erfindung anwendet, 2 shows a part of a GSM-like network using CDMA, and which uses the data transmission method of the invention,

3a ein Blockdiagramm der Struktur der Empfangsseite der Mobilstation der Erfindung zeigt, 3a shows a block diagram of the structure of the receiving side of the mobile station of the invention,

3b ein Blockdiagramm der Struktur der Übertragungsseite der Mobilstation der Erfindung zeigt, 3b shows a block diagram of the structure of the transmission side of the mobile station of the invention,

4a eine Situation darstellt, auf dem Level der Verkehrskanalrahmenstruktur, bei der die Rahmen, die von den Basisstationen übertragen werden und die Signalisierung enthalten, gleichzeitig an einer Mobilstation ankommen, 4a represents a situation at the level of the traffic channel frame structure in which the frames transmitted from the base stations and containing the signaling arrive simultaneously at a mobile station,

4b eine Situation darstellt, auf dem Level der Verkehrskanalrahmenstruktur, bei der die Rahmen, die von den Basisstationen übertragen werden und die Signalisierung enthalten, nicht gleichzeitig an einer Mobilstation ankommen, 4b represents a situation at the level of the traffic channel frame structure where the frames transmitted by the base stations and containing the signaling do not arrive simultaneously at a mobile station,

5a und 5b detaillierter einen Teil eines GSM-artigen Netzes, das CDMA verwendet und das das Datenübertragungsverfahren der Erfindung anwendet und 5a and 5b in more detail, a part of a GSM-like network using CDMA and applying the data transmission method of the invention and

6 zeigt ein Signalisierungsdiagramm eines Systems, das das Verfahren der Erfindung anwendet. 6 Figure 4 shows a signaling diagram of a system employing the method of the invention.

Im Folgenden wird die Erfindung unter Verwendung eines digitalen GSM-zellulären Funksystems als ein Beispiel, beschrieben werden, das durch Verwendung des CDMA-Mehrfachszugriffsverfahren auf dem Funkweg modifiziert wurde. Jedoch ist die Erfindung nicht auf das GSM-Netz begrenzt, sondern kann auch in anderen Arten von digitalen zellulären Funknetzen angewandt werden, die CDMA anwenden. Es wird angenommen, dass des zelluläre Netz synchronisiert wird, d. h. das die Takte der Basisstationen miteinander synchronisiert sind.in the The invention will now be described using a digital GSM cellular radio system as an example, by using the CDMA multiple access method the radio path has been modified. However, the invention is not up The GSM network is limited but can also be used in other types of digital cellular radio networks apply the CDMA. It is believed that the cellular Network is synchronized, d. H. that the clocks of the base stations synchronized with each other.

Das GSM-Basisstationssystem umfasst momentan drei Einheiten, wobei die Funktionen dieser Einheiten und die Schnittstellen zwischen ihnen klar definiert werden. Diese Einheiten sind in 2 gezeigt. Die Basisstationseinheit BTS ist dem Funkweg zugeteilt, sie multiplexet Sprache und Signalisierung und überwacht die Qualität der Funkverbindung. Die Basisstationssteuerung BSC überwacht die Verwendung der Ressourcen (wie der Kanäle) und der Signalisierung, die darauf bezogen ist. Sie verwaltet auch die Kommunikation zwischen der BTS innerhalb ihres Gebiets. Die TRAU befasst sich mit der Codeumsetzung und der Sprachanpassung für Sprache und Daten.The GSM base station system currently comprises three units, with the functions of these units and the interfaces between them clearly defined. These units are in 2 shown. The base station unit BTS is allocated to the radio path, it multiplexes voice and signaling and monitors the quality of the radio link. The base station controller BSC monitors the use of the resources (such as the channels) and the signaling related thereto. It also manages the communication between the BTS within their area. The TRAU deals with code conversion and language and data language adaptation.

Als Beispiel wird angenommen, dass eine Nachricht der dritten OSI-Schicht über die Basisstationssteuerung BSC an die Mobilstation MS bei einer Situation gemäß 2 übertragen wird, bei der Makrodiversität verwendet wird und bei der die Mobilstation MS mit mehr als einer Basisstation BTS1, BTS2 und BTS3 gleichzeitig kommunizieren. Jede Basisstation kommuniziert mit der Signalisierungssteuerung 10 der Basisstationssteuerung und mit der Codeumsetzer-Einheit TRAU über eine Gruppenswitch GSW. Jede Verbindung zwischen einer Basisstation und der Basisstationssteuerung ist unabhängig. Die Signalisierungsverbindungen zwischen der BSC und einer BTS verwendet das LAPD-Protokoll. Die Nachricht der dritten OSI-Schicht, die durch die MSC übertragen wurde, wird an die Basisstationen entlang zwei getrennter Datenverknüpfung (data link) übertragen. Die Basisstationen können Signalisierungsrahmen von der Signalisierungsteuerung und Sprachrahmen von der TRAU zu etwas verschiedenen Zeitpunkten empfangen werden, sogar wenn sie gleichzeitig übertragen wurden. Jede Basisstation multiplext die Signalisierungsinformation und die Benutzerdaten durch Ersetzen eines Rahmens, der Benutzerdaten enthält (zum Beispiel Sprache) durch einen Signalisierungsrahmens. Da die Basisstationen unabhängig arbeiten, können sie einen Rahmen, der die gleiche Signalisierungsinformation enthält, an Stellen, die etwas unterschiedlich voneinander sind, in der Rahmenstruktur des Funkweges setzen.As an example, it is assumed that a message of the third OSI layer is transmitted via the base station controller BSC to the mobile station MS in a situation according to FIG 2 is used in the macrodiversity and in which the mobile station MS communicate with more than one base station BTS1, BTS2 and BTS3 simultaneously. Each base station communicates with the signaling controller 10 the base station controller and the transcoder unit TRAU via a group switch GSW. Each connection between a base station and the base station controller is independent. The signaling links between the BSC and a BTS uses the LAPD protocol. The message of the third OSI layer transmitted by the MSC is transmitted to the base stations along two separate data links. The base stations may receive signaling frames from the signaling controller and voice frames from the TRAU at slightly different times, even if they have been transmitted simultaneously. Each base station multiplexes the signaling information and the user data by replacing a frame containing user data (for example, voice) with a signaling frame. Since the base stations operate independently, they can set a frame containing the same signaling information at locations slightly different from each other in the frame structure of the radio path.

Die Mobilstation empfängt Signale von verschiedenen Basisstationen und kombiniert sie in einer vorzugsweisen Weise. Makrodiversitätsempfang kann zum Beispiel durch Verwendung der Rakeempfängerstruktur implementiert werden. 3a zeigt ein Blockdiagramm der Struktur der Übertragungsseite der Mobilstation der Erfindung. Der Empfänger umfasst eine Antenne 30, Funkfrequenzteile 31, verschiedene Rakeempfängerzweige 32a–32c, Mittel 33a– 33c zum Anzeigen des Rahmenbezeichners und Mittel 34 zum Kombinieren und Auswählen von Signalen. Jeder Rakeempfängerzweig 32a–32c kann mit einem Signal synchronisiert werden, das sich entlang eines individuellen Pfades ausgebreitet, wobei dieses Signal durch ein oder mehrere Basisstationen übertragen wird. Die kombinierten Mittel können mittels eines Steuersignals 37 gemäß des Obere-Schicht-Protokolls (upper layer protocol) gesteuert werden (LAPD-artiges Verbindungsschicht-Protokoll).The mobile station receives signals from different base stations and combines them in a preferential manner. Macro diversity reception can be implemented, for example, by using the rake receiver structure. 3a Fig. 12 shows a block diagram of the structure of the transmission side of the mobile station of the invention. The receiver includes an antenna 30 , Radio frequency parts 31 , different rake receiver branches 32a - 32c , Medium 33a - 33c to display the frame identifier and means 34 for combining and selecting signals. Each rake receiver branch 32a - 32c may be synchronized with a signal propagated along an individual path, this signal being through one or more base stations is transmitted. The combined means may be by means of a control signal 37 controlled according to the upper layer protocol (LAPD-type link layer protocol).

Wegen der oben erwähnten Gründe kann der Empfänger der Mobilstation verschiedene Rahmen von den Basisstationen gleichzeitig empfangen. Dies sollte in dem Kombinierungsvorgang mit einbezogen werden. Diese Situation ist in 4a und 4b dargestellt. 4a zeigt die Rahmen, die durch eine Mobilstation von verschiedenen Basisstationen empfangen wurde. Der Rahmen 40a, 40b, der Signalisierungsinformationen enthält, wird in einem unterschiedlichen Rahmen von verschiedenen Basisstationen empfangen. Da die Rahmen verschieden sind, würde die Information, die durch Sie enthalten ist verloren gehen, wenn die Mobilstation versucht, sie als solches zu kombinieren. In dem Verfahren der Erfindung wird ein Rahmen mit einem Bezeichner bereitgestellt, auf dessen Grundlage eine Mobilstation die Art des Rahmens identifizieren kann. Die Anzeige des Rahmenbezeichners muss vor dem Signalkombinierungsblock 34 auftauchen. Die Anzeige kann zum Beispiel durch Mittel ausgeführt werden, die in Verbindung mit jedem Rakezweig bereitgestellt werden, wobei diese Mittel einen der vordefinierten Bitsequenzen oder Symbole in dem Rahmen erfassen. Wenn daher die Kombiniereinheit 34 der Mobilstation bemerkt, dass die Rahmen, die gleichzeitig an verschiedenen Zweigen empfangen wurden, verschieden sind, wird sie nicht versuchen, sie zu kombinieren. Die Kombiniereinheit des Empfängers leitet die Rahmen zu Bestimmungsorten gemäß ihres Rahmenbezeichners. Sprachrahmen werden auf Sprachdecoder und Signalisierungsrahmen auf Protokollschichten angewandt, wo die Beendung der LAPDm-Protokollverbindung ist. Die Rahmen, die die gleiche Signalisierungsinformation enthalten, können daher nicht gleichzeitig an dem Empfänger ankommen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann, wenn der Rahmen, der zuerst empfangen wurde, erfolgreich decodiert wurde, der Rahmen, der später ankommt und der die gleiche Informationen enthält, als nutzlos verworfen werden. Dies findet auf der Grundlage der Verknüpfungsschichtsteuerung durch das Steuersignal 37 statt. Dementsprechend kann der Signalisierungsrahmen, der zuerst an dem Empfänger angekommen ist, wenn er als fehlerhaft erkannt wird, auf der Grundlage der Verbindungsschichtsteuerung verworfen werden, wenn ein zweiter Rahmen ankommt.For the reasons mentioned above, the receiver of the mobile station can receive different frames from the base stations simultaneously. This should be included in the combining process. This situation is in 4a and 4b shown. 4a shows the frames received by a mobile station from different base stations. The frame 40a . 40b that contains signaling information is received in a different frame from different base stations. Since the frames are different, the information contained by you would be lost if the mobile station tried to combine them as such. In the method of the invention, a frame is provided with an identifier on the basis of which a mobile station can identify the type of frame. The display of the frame identifier must precede the signal combination block 34 Pop up. The display may be performed, for example, by means provided in association with each rake branch, which means detect one of the predefined bit sequences or symbols in the frame. Therefore, if the combination unit 34 the mobile station notices that the frames received simultaneously on different branches are different, it will not try to combine them. The recipient's combining unit routes the frames to destinations according to their frame identifier. Speech frames are applied to speech decoders and signaling frames on protocol layers where the termination of the LAPDm protocol connection is. The frames containing the same signaling information therefore can not arrive at the receiver at the same time. According to a preferred embodiment of the invention, if the frame which was first received was successfully decoded, the frame which arrives later and which contains the same information can be rejected as useless. This takes place on the basis of the link layer control by the control signal 37 instead of. Accordingly, the signaling frame that has first arrived at the receiver, if it is detected as being faulty, may be discarded based on the link layer control when a second frame arrives.

Die Kombinierungsmittel 34 können von einer oberen Verknüpfungsschicht auch derart gesteuert werden, dass den Rahmen einer bestimmten Basisstation Priorität gegeben wird. Die Priorität kann zum Beispiel auf der empfangenen Signalstärke basieren.The combination means 34 may also be controlled by an upper link layer to prioritize the frame of a particular base station. The priority may be based, for example, on the received signal strength.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens der Erfindung ist, dass wenn eine Mobilstation zu verschiedenen Zeiten die Rahmen empfängt, die Signalisierungsinformationen enthalten und die durch die Basisstationen übertragen werden, der Empfang der Benutzerdaten wegen der Signalisierung nicht unterbrochen wird, da die Signalisierungsrahmen und die Datenrahmen unabhängig voneinander zur selben Zeit verarbeitet werden können. Im Normalfall benötigt die Übertragung eines Signalisierungsrahmens den Platz eines Datenrahmens in der Rahmenstruktur.One Another advantage of the method of the invention is that if a Mobile station receives the frames at different times Include signaling information and transmitted by the base stations The reception of the user data is not due to the signaling is interrupted because the signaling frames and the data frames independently can be processed by each other at the same time. Normally the transmission is needed a signaling frame the place of a data frame in the Frame structure.

Im Normalfall enthalten die Rahmen, die von jedem Rakezweig zur gleichen Zeit enthalten wurden, dieselbe Rahmenkennung. Diese Situation ist in 4b dargestellt. Der Rahmen 41a, 41b, der Signalisierungsinformationen enthält, wird in demselben Rahmen von verschiedenen Basisstationen empfangen. Das normale Diversitätskombinieren ist daher möglich und der empfangenen Rahmen wird entweder an den Sprachdecoder oder an Protokollschichten übertragen.Normally, the frames contained by each rake branch at the same time contain the same frame identifier. This situation is in 4b shown. The frame 41a . 41b that contains signaling information is received in the same frame from different base stations. Normal diversity combining is therefore possible and the received frame is transmitted either to the speech decoder or to protocol layers.

Ein Rahmenbezeichner ist ähnlich einem sogenannten Entwendungsflag (stealing flag), der in der schnellen GSM-Signalisierung verwendet wird, jedoch sie kann entweder als Bit, Bitsequenz, codiertes oder uncodiertes Symbol implementiert werden, abhängig davon, wieviele Informationen durch sie übertragen werden sollen.One Frame identifier is similar a so-called stealth flag, which in the fast GSM signaling is used, however, it can either be called Bit, bit sequence, coded or uncoded symbol implemented become dependent how much information should be transmitted through it.

In der anderen Richtung der Übertragung zwischen der Mobilstation und einer Basisstation unterscheidet sich die Situation etwas von dem oben Beschriebenen. 3b zeigt ein Blockdiagramm der Struktur der Übertrag ungsseite der Mobilstation der Erfindung. Die Übertragungseinheit umfasst ein Mikrofon 60, Mittel 61 zum Codieren von Sprache, Mittel 62 zum Kanalcodieren von Sprache und Mittel 63 zum Multiplizieren von Sprache mit einem Spreizcode. Nachdem das Signal mit dem Spreizcode multipliziert wurde, wird das Signal über die Funkfrequenzteile 31 an die Antenne 30 angelegt. Die Übertragungseinheit umfasst auch andere Komponenten, wie Filter und Konvertierer, die nicht wesentlich in Hinblick auf die Erfindung sind und die aus Klarheitsgründen nicht in den Figuren eingeschlossen sind. Die Übertragungseinheit der Erfindung umfassen Mittel 62, in denen der zu übertragende Rahmen mit einem Bezeichner bereitgestellt wird, auf deren Grundlage der Empfänger einer Basisstation die Art des beteiligten Rahmens identifizieren kann.In the other direction of the transmission between the mobile station and a base station, the situation differs somewhat from that described above. 3b Fig. 12 shows a block diagram of the structure of the transmission side of the mobile station of the invention. The transmission unit comprises a microphone 60 , Medium 61 for coding speech, mean 62 for channel coding of speech and medium 63 for multiplying speech by a spreading code. After the signal has been multiplied by the spreading code, the signal will pass through the radio frequency parts 31 to the antenna 30 created. The transmission unit also includes other components, such as filters and converters, that are not essential to the invention and that are not included in the figures for the sake of clarity. The transmission unit of the invention comprises means 62 in which the frame to be transmitted is provided with an identifier on the basis of which the receiver of a base station can identify the type of frame involved.

Die Diagramme der Basisstationseinrichtung der Erfindung in 5a und 5b stellen die Situation auf der Empfangsseite in dieser Richtung der Übertragung dar. In den Figuren überträgt die Mobilstation MS an zwei Basisstationen BTS1, BTS2, die mit der Basisstationssteuerung BSC kommunizieren. In dieser Situation wird nur ein Signal von der Mobilstation übertragen, aber es wird in mehr als einer Basisstation empfangen. Es gibt deshalb nur einen Signalisierungsrahmen auf der Übertragungsseite, wobei der Signalisierungsrahmen auf den Platz eines Datenrahmens übertragen wird, wenn es sein muss. Die Basisstationen empfangen das Signal unabhängig, zum Beispiel, mit einem Rakeempfänger ähnlich dem, der in der Mobilstation verwendet wird. Die Basisstation umfasst Mittel (50a, 50b) zum Anzeigen des Rahmenbezeichners, auf deren Basis sie die Signalisierungsinformation von den Daten trennen kann. Die Benutzerdaten werden entlang eines Weges 52 übertragen, der für diese Verwendung auf der Abis-Schnittstelle an die Basisstationssteuerung BSC zugewiesen wird. Wie bei der Signalisierung werden sie an die Basisstationssteuerung entlang einer normalen Datenverbindung 53 unter Verwendung des LAPD-Protokolls übertragen.The diagrams of the base station device of the invention in FIG 5a and 5b Figure 4 illustrates the situation on the receiving side in this direction of transmission. In the Figures, the mobile station MS transmits to two base stations BTS1, BTS2 which communicate with the base station controller BSC. In this situation, only one signal is transmitted from the mobile station, but it is received in more than one base station. There is therefore only one signaling frame on the transmission side, with the signaling frame being transferred to the space of a data frame, if need be. The base stations receive the signal independently, for example, with a rake receiver similar to that used in the mobile station. The base station comprises means ( 50a . 50b ) for displaying the frame identifier, on the basis of which it can separate the signaling information from the data. The user data will be along a path 52 transferred for this use on the Abis interface to the base station controller BSC. As with the signaling, they are sent to the base station controller along a normal data link 53 transmitted using the LAPD protocol.

In der Basisstationseinrichtung verarbeitet die Codeumsetzer-Einheit TRAU die Benutzerdaten getrennt von der Signalisierung. Physikalisch kann die TRAU getrennt von der Basisstationssteuerung angeordnet sein. In der Anordnung gemäß 5a umfasst die TRAU Mittel 51 zum Kombinieren der Signale der Datenrahmen, die von verschiedenen Basisstationen übertragen wurden, wohingegen die Signalisierungsinformationen getrennt durch das zweite OSI-Schicht-Protokoll verarbeitet werden. In der Anordnung von 5b sind die Mittel 51 in der Gruppenswitch GSW angeordnet und ansonsten ist die Anordnung ähnlich der in 5a. Da zwei getrennte Datenverbindungen für zwei verschiedene Basisstationen BTS zur Signalisierung existieren, werden die empfangene Signalisierungsnachrichten auf Grundlage der Nachrichten kombiniert. Zum Beispiel, wenn ein Signalisierungsrahmen über einige MS-BTS-Verbindungen verloren geht, kann eine entsprechende Nachricht über eine andere MS-BTS-Verbindung verwendet werden.In the base station device, the transcoder unit TRAU processes the user data separately from the signaling. Physically, the TRAU may be located separately from the base station controller. In the arrangement according to 5a includes the TRAU means 51 for combining the signals of the data frames transmitted from different base stations, whereas the signaling information is processed separately by the second OSI layer protocol. In the arrangement of 5b are the means 51 arranged in the group switch GSW and otherwise the arrangement is similar to the one in 5a , Since there are two separate data connections for two different base stations BTS for signaling, the received signaling messages are combined based on the messages. For example, if a signaling frame is lost over some MS-BTS connections, a corresponding message may be used over another MS-BTS connection.

6 zeigt das Verfahren der Erfindung in einem GSM-artigen Netz mittels eines Signalisierungsdiagramms. Die Figur zeigt die Signalisierungsschicht der Mobilstation MS, der Basisstations-Einheit BTS und der Basisstationssteuerung. Der Verkehr zwischen der Mobilstation und der Basisstation findet auf dem Funkweg in der Schicht L1 statt und der entsprechende Verkehr zwischen den Basisstationen und der Basisstationssteuerung findet über eine standardisierte Abis-Schnittstelle statt. In dem oberen Level wird der Rahmen, der in dem Verkehr zwischen der Mobilstation und der Basisstation übertragen wird, daher mit einem Rahmenbezeichner (ID) bereitgestellt. Der Verkehr zwischen der Basisstation und der Basisstationssteuerung findet mittels des LAPD-Protokolls statt. Die Beendigung (LINK LAYER) der Datenverknüpfungsschicht zwischen der Mobilstation und der Basisstationssteuerung befindet sich in der Basisstationssteuerung nach der Beendigung der LAPD-Schicht. 6 shows the method of the invention in a GSM-like network by means of a signaling diagram. The figure shows the signaling layer of the mobile station MS, the base station unit BTS and the base station controller. The traffic between the mobile station and the base station takes place on the radio path in the layer L1 and the corresponding traffic between the base stations and the base station control takes place via a standardized Abis interface. In the upper level, therefore, the frame transmitted in the traffic between the mobile station and the base station is provided with a frame identifier (ID). The traffic between the base station and the base station controller takes place by means of the LAPD protocol. The termination (LINK_LAYER) of the data link layer between the mobile station and the base station controller is in the base station controller after the termination of the LAPD layer.

In der Basisstationseinrichtung der Erfindung können die Komponenten, die mit Intelligenz bereitgestellt werden, auf eine uneingeschränktere Weise angeordnet sein, als es im Stand der Technik möglich gewesen wäre. Zum Beispiel kann die TRAU-Einheit außerhalb der aktuellen BSC angeordnet werden. Zusätzlich ist es möglich Sprachcodierung in einer uneingeschränkteren Weise anzuordnen, als in der Lösung gemäß dem Stand der Technik in 1. Die Sprachrahmen, die von verschiedenen Basisstationen ankommen, können in dem TRAU kombiniert werden, wie oben beschrieben oder die Mittel 51 zum Kombinieren können auch in dem Gruppenswitch GSW angeordnet werden, wobei die Kapazität des festen Netzes geschont werden kann, wenn die TRAU nahe der MSC angeordnet ist.In the base station device of the invention, the components provided with intelligence may be arranged in a more unrestricted manner than would have been possible in the prior art. For example, the TRAU unit may be located outside the current BSC. In addition, it is possible to arrange speech coding in a more unrestricted manner than in the solution according to the prior art 1 , The speech frames arriving from different base stations may be combined in the TRAU as described above or the means 51 for combining, GSW can also be arranged in the group switch, wherein the capacity of the fixed network can be spared when the TRAU is located near the MSC.

Obwohl die Erfindung oben in Bezug auf die Beispiele gemäß der angefügten Zeichnungen beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass die Erfindung so nicht eingeschränkt ist, sondern auf verschiedene Weise innerhalb des Gegenstandes der angehängtem Ansprüche modifiziert werden kann.Even though the invention above with reference to the examples according to the attached drawings It is obvious that the invention is so not limited but modified in various ways within the subject of the appended claims can be.

Claims

Data transmission method in a digital CDMA mobile radio network in which base stations (BTS1, BTS2, BTS3) communicate with mobile stations (MS) located in their area in which a mobile station (MS) has a duplex connection with more than one base station (BTS1, BTS2 , BTS3) at the same time, and in which signals transmitted by more than one base station can be combined in one mobile station, and in which a signal received by a mobile station in more than one base station is stored in a base station. Controller can be combined, and in the network, the traffic channel transmission is performed by using a predetermined frame structure, and in the mobile network frames of different types between a base station and mobile stations are transmitted via radio path, characterized in that in the transmitted frame of the Type of frame involved by a predetermined frame identifier ang is shown, and if the frame identifiers of the frames simultaneously received via different paths are the same, the frames are combined, and if the frame identifiers are different, the frames are not combined.

A method according to claim 1, characterized ge indicates that the frame identifier consists of one or more bits associated with the frame structure for this purpose.

Method according to claim 1, characterized in that the frame identifier from a coded Symbol exists.

Method according to claim 1, characterized in that frames of different types User data or signaling information of a different Type can exist.

Method according to claim 4, characterized in that when a mobile station receives signals from receives more than one base station, then the frames whose framing labels indicate that they are Data frames are applied to a speech coder, and the frames, their frame identifiers indicate that they are signaling frames are applied to protocol layers.

Method according to claim 4, characterized in that when a mobile station receives frames, the the same information from more than one base station to different Times, the first of these frames will be successful at the Receive base station, the frames that are received later and the contain the same information, are discarded.

Method according to claim 5, characterized in that in the protocol layer a decision with regard to the connections of which the incoming Signaling frames are applied to the protocol layers and the connections from which the incoming frames discarded become.

Method according to claim 4, characterized in that when a base station receives signals from a mobile station receives, then the base station separates based on the frame designators Data frames and signaling frames from each other and transmitted the frames of different types to the base station controller, which uses a separate channel for each frame type Purpose is assigned.

Base station device in a digital CDMA mobile radio network, the device comprising one or more base station transmitting units (BTS1, BTS2) and a base station controller (BSC) controlling one or more base station transmitting units whose base station units are connected to the mobile stations (MS ) located in its area, and in the network of which a mobile station can have a duplex connection with more than one base station transmission unit simultaneously, and in which network signals transmitted from more than one base station unit can be combined in one mobile station and in the network of which the traffic channel transmission is performed by using a predetermined frame structure and in whose network frames of different types are arbitrarily transmitted between a base station device and mobile stations via radio path, characterized in that the base station unit means ( 10 . 51 ) for combining a signal received from a mobile station in more than one base station unit and the base station transmission units comprises means ( 50a - 50c ) for indicating the type of frame involved by a predetermined frame identifier in the frame to be transmitted, and in that the base station transmitting units comprise means ( 50a - 50c ) for identifying the frame identifier of the frame transmitted by a mobile station.

Device according to claim 9, characterized in that the frames of different types from user data or signaling data of a different one Type can exist.

Device according to claim 10, characterized in that the means ( 10 . 51 ) for combining a signal received from a mobile station in more than one base station unit, separate means for combining user data ( 51 ) and for combining signaling information ( 10 ).

Device according to claim 10, characterized in that the means ( 51 ) for combining the user data received from a mobile station in more than one base station unit, in the transcoder unit (TRAU).

Device according to claim 9, characterized in that the means ( 51 ) for combining the user data received from a mobile station in more than one base station unit, in the group switch (GSW).

Mobile station in a digital CDMA mobile radio network, in which base stations communicate with the mobile stations located in their area, and in whose network a mobile station can have a duplex connection with more than one base station transmission unit at the same time and in whose network a signal, the is received by a mobile station in more than one base station, can be combined in a base station controller; and in the network of which the traffic channel transmission is performed by use of a predetermined frame structure; and in their network frames of different types between ei ner base station and mobile stations are transmitted via random, characterized in that the mobile station means ( 34 ) for combining signals transmitted by more than one base station and the mobile station comprises means ( 62 ) for indicating the type of the frame involved by a predetermined frame identifier in the frame to be transmitted, and means ( 33a - 33c ) for identifying the frame identifier of the frame transmitted by a base station and means ( 34 ) for combining the frames received simultaneously via certain different ways if the frame identifier of the frame is the same.

Mobile station according to claim 14, characterized in that the means ( 34 ) is controlled by upper signaling layers ( 37 ) become.